30天自制操作系统------命令行

    实现一个命令行任务，首先需要一个命令行窗口，然后需要一个命令行任务，在命令行任务中实现命令行的相关功能。

 

一、创建一个命令行窗口

创建命令行窗口就是在屏幕上画个窗口出来，实际就是操作显存，这一部分利用前面已经实现的makewindow8函数即可实现。

 

二、创建一个命令行任务

有了命令行窗口，我们再来实现命令行的功能。

（1）光标闪烁功能

      在刚开始做命令行时，命令行的功能就是光标闪烁即可，也就是说命令行任务中需要一个定时器来控制光标色块的颜色，使之产生闪烁的效果。在HariMain函数中已经实现过光标的闪烁功能，该功能还需要使用一个FIFO队列，通过在队列中存放不同的数值，可以使得光标的颜色进行变换，实现方法与HariMain中光标闪烁的实现方法相同。

     

（2）切换输入窗口

     目前用户使用键盘输入数据时，所有的数据都被task_a给接收了，新建的命令行窗口完全就是个摆设，为了使得命令行窗口可以接收数据，在HariMain中设置整型变量key_to，

key_to=0时，task_a接收键盘数据；key_to=1时，命令行任务接收键盘数据。键盘数据都保存在各任务的FIFO中。而key_to值的切换则是由主程序HariMain负责监听Tab键来进行切换的，同时在切换窗口的同时，窗口标题栏的颜色发生改变。

 

（3）实现字符输入

     只要各个任务可以接收到字符编码，那么该任务就可以实现字符输入的功能，各个任务接收到的字符编码都保存在其FIFO中，在《30天自制操作系统》中，作者将FIFO与TASK绑定，结构体FIFO中还有个TASK的指针成员，作者的代码运行起来没有问题，但是我根据作者的步骤编写出来的操作系统就运行不起来，在VMWare上就会出现导致虚拟CPU关闭的错误。

所以我直接将命令行任务的FIFO在bookpack.c定义为全局变量来避免此问题。

 

（4）符号的输入

     键盘上的有些按键与SHIFT键结合就可以产生其他字符，为了使得编写的操作系统可以显示这些字符，我们需要监测SHIFT键的状态，SHIFT键的按下与抬起都有相应的编码，只需要监测是否有这些编码产生即可。

 

按下

抬起

左SHIFT

0x2a

0xaa

右SHIFT

0x36

0xb6

 

不同字符的编码不同，为了实现一个按键可以产生两个字符，我们需要两套keytable与之对应，大概是因为日本的键盘与中国键盘有所不同，作者的keytable并不能与我的键盘完全对应，所以我对keytable做了些许修改，修改之后的keytable如下：

static char keytable0[0x80]={

  0,  0,'1','2','3','4','5','6','7','8','9','0','-','=',  0,  0,

'Q','W','E','R','T','Y','U','I','O','P','[',']',  0,  0,'A','S',

'D','F','G','H','J','K','L',';',0x27,  0,  0,'\\','Z','X','C','V',

'B','N','M',',','.','/',  0,'*',  0,' ',  0,  0,  0,  0,  0,  0,

  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,'7','8','9','-','4','5','6','+','1',

'2','3','0','.',  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,

  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,

  0,  0,  0,0x5c, 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,0x5c, 0,  0

};

static char keytable1[0x80]={

  0,  0,'!','@','#','$','%','^','&','*','(',')','_','+',  0,  0,

'Q','W','E','R','T','Y','U','I','O','P','{','}',  0,  0,'A','S',

'D','F','G','H','J','K','L',':',0x22,  0,  0,'|','Z','X','C','V',

'B','N','M','<','>','?',  0,'*',  0,' ',  0,  0,  0,  0,  0,  0,

  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,'7','8','9','-','4','5','6','+','1',

'2','3','0','.',  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,

  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,

  0,  0,  0,0x5c, 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,0x5c, 0,  0

};

 

（5）大小写字母转换

为了尽可能保证键盘输入的正确性，字母的大小写转换也是非常必要的。在我们使用电脑的过程中，控制大小写的就只有两个键：SHIFT键和Capslock键。我们可以根据SHIFT键以及Capslock键的状态来区分输入的是大写字母还是小写字母。

CapsLock状态

SHIFT状态

大写/小写

OFF

OFF

小写

OFF

ON

大写

ON

OFF

大写

ON

ON

小写

 

SHIFT键状态的监测只需要根据其按键编码来监测即可，CapsLock键的状态也可以根据其按键编码来监测，但是因为BIOS中保存有CapsLock键的状态，所以我们采用的方式是通过binfo中的leds来查询其状态。

至于大小写字母的转换，因为大写字母的ASCII编码比小写字母的ASCII编码要小0x20，所以是很好转换的。

 

（6）控制光标闪烁

     目前我们的操作系统有两个窗口：task_a和console。

     当我们选中task_a任务时，希望只有task_a窗口的光标闪烁；当选中console任务是，希望只有console窗口的光标闪烁。

 实现该功能的思路是每个窗口都有个变量cursor_c来记录其光标的颜色，根据定义其正常的取值范围为0~15，那么我们可以在对其光标颜色作修改之前，先判断其cursor_c的取值是否在正常范围内，若在正常范围内，则对其作修改，若不在，则不对其作修改。也就是说当某个窗口的cursor_c取值异常时，那么该窗口的光标就不再闪烁。

之前我们使用Tab键实现任务的切换，在HariMain中使用Tab键进行任务切换时顺便可以对task_a的cursor_c赋值，当任务要切换到task_a时，对cursor_c正常赋值，当任务要切换到console是，给cursor_c赋个非正常值，这样就实现了task_a的光标闪烁的控制。

同时为了控制命令行任务中的光标闪烁，还需要通过命令行的FIFO来给命令行发送光标的控制信息，在实现过程中定义2表示命令行窗口光标ON，3表示命令行窗口光标OFF。

 

（7）对回车键的支持

命令行任务对回车键的支持仅仅通过监听回车键的按键编码即可，监听到回车键之后，光标闪烁位置变为下一行的起始位置，当然下一行要首先显示提示符。

 

（8）对窗口滚动的支持

     命令行对窗口滚动的支持，实际上就是将命令行窗口中的像素全都上移一行，最后一行全部涂黑即可。

 

（9）对相关命令的支持

用命令行执行相关指令一般都是在按下回车键之后，在这之前对于任何字符输入我们都需要将其保存在cmdline字符数组中，当按下回车键之后，判断cmdline中存储的内容是啥，然后再作出相关处理。

 

（10）dir命令 ：显示文件名等信息

显示文件名等信息需要读取磁盘，但是当前系统处于32位模式，无法使用BIOS，但是在前面的实现过程中，我们已经读取了很多内容到内存0x00100000~0x00267fff（1440KB）中去。又因为一般像一个空软盘保存文件时，文件名会写在0x002600以后的地方，文件的内容会写在0x004200以后的地方，所以我们可以从地址0x00100000+0x002600开始的地方开始查找相关文件信息。根据

根据作者实验可得，每个文件信息使用32个字节来保存，所以文件信息最多存放(0x004200-0x002600)/32=244个。

文件信息的结构如下：

struct FILEINFO

{

unsigned char name[8],ext[3],type;/*文件名，扩展名，文件属性信息*/

char reserve[10]; /*为了将来可能会保存更多的文件信息而预留*/

unsigned short time,date,clustno; /*存放文件的时间，日期，簇号（扇区）*/

unsigned int size;/*文件大小，单位为字节*/

};

说明：文件名第一个字节为0x00，代表这一段不包含任何文件名信息；

          文件名第一个字节为0xe5，代表这一段这个文件已经删除。

 

type值的说明：0x01  -----只读文件（不可写入）

                  0x02  -----隐藏文件

  0x04  -----系统文件（比如磁盘名称等）

  0x10  -----目录